JPS64130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〈産業上の利用分野〉 本発明は鋼板等の圧延において圧延機から放出
されるストリツプの巻取り方法に関する。 〈従来技術又は新たな要望〉 近年、ホツトストリツプミルで製造される帯鋼
（ストリツプ）に対する品質要求はますます高級
化されている傾向にある。 しかしながら、ストリツプの巻取りに際して下
記問題点がある。ストリツプの巻始め段階では、
ラツパーロールはコイルを押し付けた状態である
がストリツプ先端部がラツパーロール押し付け部
分を通過する際は第１図に示すようにラツパーロ
ールＲは、マンドレルＭへのコイル巻き付き厚さ
が急激に増大するためラツパーロールＲは外側に
押し上げられると同時に過大な衝撃力が発生す
る。この結果ストリツプ先端部と重なつているコ
イル内面に重ね疵（トツプマーク）と呼ばれるへ
こみ疵が発生し品質上甚だ好ましくない。又、前
記衝撃力によりマンドレルＭおよびラツパーロー
ルＲの構成部品の寿命短縮又は損傷をまねくこと
になる。これを解決するものとして、特開昭50−
40963号、特開昭53−39240号公報、特開昭53−
13474号公報等によつて、ストリツプ先端の重な
り部の通過に先立つてラツパーロールＲを退避す
る方法の提案がある。 しかし、これらの提案によつても、ストリツプ
Ｓを速やかにマンドレルＭに巻付けなければ、重
ね疵（トツプマーク）の軽減及び機械寿命の延長
をはかることはできない。 この理由は、ストリツプの巻取り初期段階のラ
ツパーロールのコイル押し付け巻数、即ちラツパ
ーロールの開放タイミングについては定量的に把
握することができないことによつている。例えば
ラツパーロールのコイル押し付け巻数が小さすぎ
れば、マンドレルとコイル内径面の間にスリツプ
が生じ、ストリツプの巻取りが不能となる。従つ
てラツパーロールの押し付け巻数は、従来の操業
経験に基づいてストリツプの巻付き状態のバラツ
キを考慮に入れてストリツプの巻付きの所要巻数
に余裕をもつたものとなつている。このためにラ
ツパーロールの押し付け巻数を減少できないので
ある。 〈発明の目的〉 本発明は、上記の不具合を解消しラツパーロー
ルの押し付け巻数を必要最少限にしコイル内径部
に発生する重ね疵の軽減及びマンドレルやラパー
ロールの構成部品の寿命延長をはかることを目的
として提案されたもので、縮少、拡大を行なうマ
ンドレルと、マンドレルの外周部に配設したラツ
パーロールを用いてストリツプの巻取りを行なう
に際して、該マンドレルの拡大段階に待期と過拡
大を設け、ストリツプを巻始めるまでを待期拡大
径とし、ストリツプがマンドレルに巻きついてコ
イル状に巻取られる当初から過拡大動作を開始し
て、マンドレルの機械的過拡大限界に到達するま
でに過拡大動作を終了しておくと同時に、ラツパ
ーロールを開放することを特徴とするダウンコイ
ラーのストリツプ巻付け方法にある。 〈発明の構成・作用〉 ストリツプの巻取りの初期段階におけるストリ
ツプのマンドレルへの巻付き挙動は、本発明者等
の実験解析によると、ストリツプがダウンコイラ
へ進入し、最初のラツパーロールに噛込み後ラツ
パーロール系とマンドレル間を進行するときは、
ストリツプはマンドレルに沿わずに、外周部にあ
るラツパーロール・エプロンに沿つて進み、装置
の設置関係寸法から算出できる幾何的、又は理想
的な巻き取り長さに対し相当のたるみ（余剰長
さ）を持つた状態で進行してコイル状を形成し、
その後は前記したたるみ（余剰長さ）が徐々に減
少されていき、数巻後コイルとマンドレル間ギヤ
ツプは無くなり、コイルはマンドレルに巻付き一
体的に回転する。このように、コイルがマンドレ
ルに巻付き一体的に回転するような時点をストリ
ツプの巻き付き完了と称しており、このタイミン
グでラツパーロールを開放することができるので
あるが、従来はストリツプの巻付完了時点を確実
にとらえることができなかつた為ラツパーロール
の押し付け巻数は操業経験に基づいたかなり余剰
のあるものであつた。 しかし、本発明者等は更に実験・解析を進めた
結果、特公昭43−2793号公報、特公昭55−18571
号公報等で公知のマンドレル径の拡大機能を用い
て、ストリツプの巻付き完了時点を確実にとらえ
ることができることを見出し、これによつてラツ
パーロールのコイル押し付け巻数を必要最少限と
することができたのである。即ち、本発明の特徴
とするところは、ストリツプがダウンコイラーに
進入しマンドレルは待期径でかつラツパーロール
は押し付け状態でストリツプをはさみ込んで巻き
始めコイルが１巻以上形成された段階でマンドレ
ルを過拡大動作させ、マンドレルの径の変化を検
出していき、機械的過拡大限界に到達するまでに
過拡大動作を終了せしめることにより、確実にス
トリツプの巻付きを完了できることを見出し、こ
れをもとにこの時点でラツパーロールを開放する
ことにより、マンドレルとコイル内径面の間には
全くスリツプが生じることはなく、ラツパーロー
ルの押し付け巻数を必要最少限にしたところにあ
る。 〈実施例〉 以下、本発明の実施例をもとに説明する。 第２図は本発明を実施した一例を示し、第３図
は本発明を実施した際のマンドレルの径変化を示
したもので、Ｍはマンドレル、Ｒはラツパーロー
ル、Ｓはストリツプ、１はマンドレル拡縮用油圧
シリンダ、２はマンドレルの径コントロール量を
測定検出する変位計、３は油圧シリンダー１への
給油制御用サーボ弁、４はマンドレルＭの径・マ
ンドレルＭの過拡大指令・マンドレルＭの過拡大
速度・ラツパーロールＲの開放指令等を演算する
制御装置、５はマンドレルＭの拡縮用ピストンロ
ツドである。 上記のように構成したストリツプ巻取装置（ダ
ウンコイラ）に、ストリツプＳが巻取られラツパ
ーロールＲが開放される経過は次のように行なわ
れる。 先ずダウンコイラに到着したストリツプＳは、
待期径となつているマンドレルＭとラツパーロー
ルＲにはさまれた状態でマンドレルの周囲にコイ
ルを形成していく。そしてコイルが１巻形成され
た時点で制御装置４よりマンドレル過拡大指令が
発せられサーボ弁３に対して拡縮用ピストンロツ
ド５を拡大方向に動作させるように動作指令が出
される。これによつてマンドレルＭの径は待期径
より更に過拡大していき、マンドレル拡縮用油圧
シリンダー１の拡大方向ストロークエンド即ち過
拡大限に向かつていく。 この過拡大動作が始まると同時に制御装置４は
変位計２の信号をみてマンドレルＭの径変化が終
了した事を判定する。マンドレルＭの過拡大動作
が終了しマンドレルＭの径変化が無くなつた時点
はコイルとマンドレルＭ間のギヤツプは無くなり
コイルはマンドレルＭと一体的に回転するように
なつたのであり、従つてこれでラツパーロールＲ
がコイルを押し付けている事は不要となつたので
あるから制御装置４よりラツパーロールＲの開放
指令を発してやる。この積極的なマンドレルＭの
過拡大によつてラツパーロールＲのコイル押し付
け巻数を必要最少限にすることができる。ラツパ
ーロールＲを開放した後は第３図に示すようにス
トリツプＳの巻取りが完了したならば制御装置４
よりサーボ弁３に対しピストンロツド５がマンド
レルＭの縮少限に位置するように動作指令が出さ
れ、その後コイルの取出しが終了すると、次スト
リツプＳの巻取りに備え、マンドレルＭの径を待
期径にしてやる。 但しダウンコイラへストリツプＳの進入後、マ
ンドレルＭを過拡大させて、マンドレルＭの径変
化がなくなり過拡大動作終了した時点をストリツ
プＳの巻付き完了と判定してラツパーロールＲを
開放させるのが本発明であるがマンドレルＭの過
拡大限、即ち拡縮用ピストンロツド５の拡大方向
ストロークエンドまで到達してしまつたのでは、
コイルとマンドレルＭ間にギヤツプが残つており
ストリツプＳの巻付き完了とは見なせなくなる。
この場合はマンドレルＭの待期径を更に小さくし
てやるか、又は過拡大速度を小さくしてやればマ
ンドレルＭの機械的過拡大限まで到達せずに過拡
大動作を終了させてやることができる。又、過拡
大動作終了した時点のマンドレルＭの径が機械的
過拡大限に対して大きく余裕があるならば過拡大
速度を大きくしてやれば一層早くストリツプＳの
巻付きを完了させることができ、ラツパーロール
Ｒを開放することができる。 この本発明を実際にストリツプの巻取りに適用
した結果を表−１に示す。 <Industrial Application Field> The present invention relates to a method for winding up a strip discharged from a rolling mill during rolling of steel plates and the like. <Prior Art or New Requests> In recent years, the quality requirements for steel bands (strips) manufactured by hot strip mills have tended to become more and more sophisticated. However, there are the following problems when winding the strip. At the beginning of the strip,
The wrapper roll is in a state where the coil is pressed, but when the tip of the strip passes through the wrapper roll pressing part, as shown in Figure 1, the wrapper roll R suddenly increases in thickness when the coil is wound around the mandrel M. An excessive impact force is generated at the same time as it is pushed outward. As a result, dented scratches called top marks occur on the inner surface of the coil that overlaps with the tip of the strip, which is extremely unfavorable in terms of quality. Moreover, the impact force shortens the life of or damages the components of the mandrel M and the wrapper roll R. As a solution to this problem,
No. 40963, JP-A-53-39240, JP-A-53-
No. 13474 and other publications propose a method of retracting the wrapper roll R before the strip ends pass through the overlapping portion. However, even with these proposals, unless the strip S is quickly wound around the mandrel M, it is not possible to reduce top marks and extend the life of the machine. The reason for this is that it is not possible to quantitatively grasp the number of turns of the coil pressed by the wrapper roll at the initial stage of strip winding, that is, the release timing of the wrapper roll. For example, if the number of turns of the wrapper roll against which the coil is pressed is too small, slips will occur between the mandrel and the inner diameter of the coil, making it impossible to wind the strip. Therefore, the number of pressing turns of the wrapper roll is determined based on conventional operational experience, taking into account the variation in the state of winding of the strip, and giving enough margin for the required number of turns of the strip. For this reason, the number of pressing turns of the wrapper roll cannot be reduced. <Purpose of the Invention> The present invention aims to eliminate the above-mentioned problems, minimize the number of pressing turns of the wrapper roll, reduce overlap scratches occurring on the inner diameter of the coil, and extend the life of the mandrel and wrapper roll components. In the proposed method, when winding a strip using a mandrel that performs contraction and expansion and a wrapper roll disposed on the outer periphery of the mandrel, a waiting period and an overexpansion are provided in the expansion stage of the mandrel, and the strip is wound. The waiting expansion diameter is defined as the diameter until the start of winding, and the over-expansion operation starts from the time the strip is wound around the mandrel and wound into a coil, and the over-expansion operation ends by the time the mandrel reaches its mechanical over-expansion limit. The method of winding strips on a down coiler is characterized in that the wrapper rolls are opened at the same time as the wrapper rolls are held. <Structure and operation of the invention> According to the experimental analysis by the present inventors, the winding behavior of the strip around the mandrel at the initial stage of winding the strip is such that the strip enters the down coiler, bites the first wrapper roll, and then the wrapper roll. When moving between the system and the mandrel,
The strip does not run along the mandrel, but along the wrapper roll apron on the outer periphery, leaving a considerable amount of slack (excess length) relative to the geometric or ideal winding length that can be calculated from the installation dimensions of the equipment. It progresses while being held and forms a coil shape,
After that, the slack (excess length) is gradually reduced, and after several turns, the gap between the coil and the mandrel disappears, and the coil is wound around the mandrel and rotates integrally. The point at which the coil wraps around the mandrel and rotates integrally is called the completion of strip winding, and the wrapper roll can be released at this timing. Since it was not possible to reliably capture the number of rolls, the number of rolls to be pressed by the wrapper roll was set to a value with a considerable surplus based on operational experience. However, as a result of further experiments and analysis, the present inventors found that
It was discovered that it was possible to reliably determine the point at which the winding of the strip was completed by using the mandrel diameter enlargement function known in the above publication, and thereby the number of windings of the coil pressed by the wrapper roll could be reduced to the necessary minimum. It is. That is, the feature of the present invention is that when the strip enters the down coiler, the mandrel is at its expected diameter, and the wrapper rolls are pressed to sandwich the strip and begin winding. We discovered that it is possible to reliably complete the winding of the strip by performing an expanding operation, detecting changes in the diameter of the mandrel, and ending the overexpanding operation by the time the mechanical overexpansion limit is reached. By opening the wrapper roll at this point, no slip occurs between the mandrel and the inner diameter surface of the coil, and the number of pressed windings of the wrapper roll is minimized. <Examples> The following describes examples of the present invention. Figure 2 shows an example of implementing the present invention, and Figure 3 shows changes in the diameter of the mandrel when implementing the present invention, where M is the mandrel, R is the wrapper roll, S is the strip, and 1 is the mandrel expansion/contraction. 2 is a displacement meter that measures and detects the mandrel diameter control amount, 3 is a servo valve for oil supply control to the hydraulic cylinder 1, 4 is a command for the diameter of mandrel M, over-expansion of mandrel M, and over-expansion of mandrel M. A control device calculates the speed, opening command for the wrapper roll R, etc., and 5 is a piston rod for expanding and contracting the mandrel M. The process in which the strip S is wound onto the strip winding device (down coiler) constructed as described above and the wrapper roll R is released takes place as follows. First, the strip S arrived at the down coiler,
A coil is formed around the mandrel while being sandwiched between the mandrel M, which has a waiting diameter, and the wrapper roll R. When one turn of the coil has been formed, a mandrel over-expansion command is issued from the control device 4, and an operation command is issued to the servo valve 3 to operate the expansion/contraction piston rod 5 in the expansion direction. As a result, the diameter of the mandrel M becomes more excessively expanded than the waiting diameter, and the mandrel expansion/contraction hydraulic cylinder 1 moves toward the end of the expansion direction stroke, that is, the excessive expansion limit. At the same time as this over-expansion operation begins, the control device 4 checks the signal from the displacement meter 2 and determines that the change in the diameter of the mandrel M has ended. When the over-expansion operation of the mandrel M has ended and the diameter of the mandrel M has stopped changing, the gap between the coil and the mandrel M has disappeared and the coil has begun to rotate integrally with the mandrel M. Ratspur Roll R
Since it is no longer necessary to press the coil, the control device 4 issues a command to open the wrapper roll R. By aggressively over-expanding the mandrel M, the number of windings of the wrapper roll R for pressing the coil can be minimized. After releasing the wrapper roll R, as shown in FIG. 3, when the winding of the strip S is completed, the control device
An operation command is issued to the servo valve 3 so that the piston rod 5 is positioned at the reduction limit of the mandrel M. After that, when the coil removal is completed, the diameter of the mandrel M is waited for in preparation for winding the next strip S. I'll make it the diameter. However, in the present invention, after the strip S enters the down coiler, the mandrel M is over-expanded, and when the diameter of the mandrel M stops changing and the over-expansion operation is completed, it is determined that the winding of the strip S is completed and the wrapper roll R is released. However, the overexpansion limit of the mandrel M, that is, the end of the stroke in the expansion direction of the expansion/contraction piston rod 5 has been reached.
A gap remains between the coil and the mandrel M, and the winding of the strip S cannot be considered complete.
In this case, by further reducing the waiting diameter of the mandrel M or by decreasing the overexpansion speed, the overexpansion operation can be completed without reaching the mechanical overexpansion limit of the mandrel M. Furthermore, if the diameter of the mandrel M at the end of the over-expansion operation has a large margin with respect to the mechanical over-expansion limit, the winding of the strip S can be completed more quickly by increasing the over-expansion speed, and the wrapping of the strip S can be completed more quickly. R can be released. Table 1 shows the results of actually applying the present invention to strip winding.

【表】 上記表−１に示すように、例えば待期径が
φ762mmの場合で、従来例No.１では、マンドレル
の機械的過拡大限界まで到達しており、ストリツ
プの巻付き完了タイミングは不明であるが、本発
明例No.２のように、過拡大速度を小さくすれば、
マンドレルの機械的過拡大限界まで到達せずに過
拡大は終了し、ラツパーロールを開放することが
できる。もしくは、本発明例No.３のように、マン
ドレルの待期径を小さくすれば、マンドレルの機
械的過拡大限界まで到達せずに過拡大は終了しラ
ツパーロールを開放することができる。更にマン
ドレルの待期径を小さくするとともに、過拡大終
了時の余裕代がある場合は、本発明例No.４、No.５
のように過拡大速度を大きくしてやれば、巻付完
了タイミングは早くなり、一層早期にラツパーロ
ールを開放することができる。 〈発明の効果〉 以上説明した本発明によると、ラツパーロール
のコイル押付け巻数を必要最少限にでき、ストリ
ツプ巻取り初期におけるストリツプ先端部とラツ
パーロールの衝突による衝撃力の発生回数を減少
させることができ、コイル内面に発生する不可避
的な重ね疵（トツプマーク）を最少に軽減できる
ばかりでなく、マンドレル及びラツパーロールの
構成部品の大幅な寿命延長をはかることができ
る。[Table] As shown in Table 1 above, for example, when the waiting diameter is φ762 mm, in conventional example No. 1, the mechanical overexpansion limit of the mandrel has been reached, and the timing at which the strip winding is completed is unknown. However, if the over-enlargement speed is reduced as in Invention Example No. 2,
Overexpansion ends without reaching the mechanical overexpansion limit of the mandrel, and the wrapper roll can be released. Alternatively, as in Example No. 3 of the present invention, if the waiting diameter of the mandrel is made small, the over-expansion ends and the wrapper roll can be released without reaching the mechanical over-expansion limit of the mandrel. Furthermore, if the waiting diameter of the mandrel is made smaller and there is a margin at the end of over-expansion, the present invention examples No. 4 and No. 5 are used.
If the over-expansion speed is increased as shown in FIG. <Effects of the Invention> According to the present invention as described above, the number of coil pressing turns of the wrapper roll can be minimized, and the number of times an impact force is generated due to collision between the strip tip and the wrapper roll at the initial stage of strip winding can be reduced. Not only can the unavoidable top marks that occur on the inner surface of the coil be minimized, but also the life of the mandrel and wrapper roll components can be significantly extended.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はダウンコイラーのマンドレルへのスト
リツプ巻取り状態説明図、第２図は本発明の一実
施例に用いた装置の構成と信号処理フローを示し
た図、第３図は本発明の一実施例でのマンドレル
径変化を示した図である。 Ｍ……マンドレル、Ｓ……ストリツプ、Ｒ……
ラツパーロール、Ａ……ラツパーロール・エプロ
ン、１……マンドレル拡縮用油圧シリンダー、２
……変位計、３……サーボ弁、４……制御装置、
５……マンドレル拡縮用ピストンロツド。 Fig. 1 is an explanatory diagram of the state of winding the strip onto the mandrel of the down coiler, Fig. 2 is a diagram showing the configuration of the device and the signal processing flow used in one embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing the configuration of the device used in one embodiment of the present invention. It is a figure showing the mandrel diameter change in an example. M...Mandrel, S...Strip, R...
Lattspar roll, A... Lattsper roll apron, 1... Hydraulic cylinder for mandrel expansion/contraction, 2
... Displacement meter, 3 ... Servo valve, 4 ... Control device,
5...Piston rod for mandrel expansion/contraction.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 縮少、拡大を行なうマンドレルと、マンドレ
ルの外周部に配設したラツパーロールを用いてス
トリツプ巻取りを行なうに際して、該マンドレル
の拡大段階に待期と過拡大を設け、ストリツプを
巻始めるまでを待期拡大径とし、ストリツプがマ
ンドレルに巻きついてコイル状に巻取られる当初
から過拡大動作を開始して、マンドレルの機械的
過拡大限界に到達するまでに過拡大動作を終了し
ておくと同時に、ラツパーロールを開放すること
を特徴とするダウンコイラーのストリツプ巻付け
方法。1. When winding a strip using a mandrel that performs contraction and expansion and a wrapper roll placed around the outer periphery of the mandrel, a waiting period and an over-expansion period are provided during the expansion stage of the mandrel, and a wait period is established until the strip begins to be wound. At the same time, the overexpansion operation is started from the beginning when the strip is wound around the mandrel and wound into a coil, and the overexpansion operation is completed by the time the mechanical overexpansion limit of the mandrel is reached. A method for winding strips on a down coiler, which is characterized by opening a wrapper roll.